Какво направи Ползунов? Изобретател на двуцилиндровата парна машина. Вижте какво е „Ползунов Иван Иванович“ в други речници

И така, времето, когато Ползунов направи своето прекрасно изобретение, датира от началото на историята на град Барнаул. През 1727 г. на река Белая, в подножието на планината Коливан, първият меден завод в Алтай е построен от хора, назначени от Акинфий Демидов.Този завод е наречен Коливано-Воскресенски, по името на местоположението на езерото Коливан и мината Воскресенски. . След 12 години те започнаха да строят друг завод, в устието на река Барнаулка. Заводът в Барнаул е предназначен за топене на сребросъдържащи руди, добивани в мина Змеиногорск.

През 1747 г. всички фабрики и мини на Демидов в Алтай стават собственост на руските царе. Новото царско имение, наречено Коливанско-Воскресенски заводи, включваше, според съвременното административно деление, Алтайския край, Новосибирска, Томска, Кемеровска области и част от източните региони на Казахстан. Общата територия е 443 хиляди km 2, което е приблизително равно на площта на Швеция. Центърът беше заводът в Барнаул, в който се помещаваше Службата на Коливанско-Воскресенските заводи, която беше пряко подчинена на управлението на всички императорски имоти - „Кабинетът на Нейно Величество“.

През декември 1747 г., на път за Алтай, Бир спря в Екатеринбург. Възползвайки се от предоставеното му право, той избира тук голяма група минни специалисти за кралските фабрики. Сред тях беше 18-годишният чирак механик Иван Ползунов. По това време той е учил 6 години в словесното, а след това в аритметическото училище в Екатеринбургския металургичен завод, което по това време е доста. От училище, като най-добрия от най-добрите, Никита Бахорев, механик във фабрики в Урал и Сибир, го взе като ученик и през 5-те години работа с него Ползунов постигна много. В Барнаул младият Ползунов получава длъжността Gittenschreiber, т.е. топящ чиновник. Тази работа не е само техническа, защото... младежът научи колко и какви руди, въглища и флюси са необходими за топене в дадена пещ и се запозна, макар и теоретично, с режима на топене. Талантът на младия Гитеншрайбер беше толкова очевиден, че привлече вниманието на ръководството на фабриката.

По-малко от 3 години след преместването си в Барнаул, на 11 април 1750 г., по препоръка на един от директорите на завода и най-големия експерт в минното дело, Самуел Кристиани, Ползунов е повишен в ранг на младши майстор с увеличение на заплатата до 36 рубли. през годината. Едновременно с новото производство беше решено Кристиани да обучи Ползунов толкова много, че Ползунов „... да бъде достоен да бъде повишен в ранг на главен офицер“. Указът съобщава на Ползунов „... че ако знае споменатите науки и също така е квалифициран, тогава ще му бъде определена заплата на старши подофицер, а освен това той няма да бъде оставен с увеличение на ранга.

Това решение, което дава възможност на Ползунов да реализира желанието си за преподаване, не е реализирано. Кристиани, зает с управлението на фабриките, поверени му след смъртта на Андреас Беер през май 1751 г., се стреми да използва Ползунов като надежден и съвестен работник в различни икономически дейности. Липсата на хора, особено на специалисти, беше бичът на фабриките в Коливан-Воскресенск. Много работници загинаха поради лошо хранене (хлябът се доставяше периодично на стотици километри), домашна нестабилност и липса на медицински грижи.

На 26 юни 1750 г. младшият унтершихтмайстор Иван Ползунов получава задачата да провери дали мястото за кея на река Чариш, над село Тугозвонная (сега Чаришски район), е избрано правилно, както и да измери и опише пътя до мина Змеиногорски. По това време там се бяха натрупали огромни купчини руда, които нямаха време да премахнат. Ползунов огледа мястото за кацане, след което премина с измервателна верига чак до мината. Той измерва 85 версти 400 фатома, маркира целия маршрут с колове и дори маркира „зимни колиби“ - удобни места за нощни конвои с руда. Дължината на бъдещия път се оказа 2 пъти по-малка от съществуващия руден път.

Мелница "Saw" в Змеиногорск

Въз основа на резултатите от пътуването той „направи“ рисунка с подробно описание, като също се показа като отличен чертожник (тази рисунка все още се съхранява в държавните архиви на Алтайския край). Ползунов се върна в завода през юли, а през август отново беше изпратен на кея в Красноярск, където този път остана цяла година. През есента той построи навес за руда, колиба за охраната на войниците от охраната, през зимата той прие пет хиляди фунта руда от селски каруцари, а през пролетта организира превоза й по Чариш и Об до завода в Барнаул; той се върна само в Гитенщайбург

през есента. На 21 септември 1751 г. Ползунов, заедно със своя партньор А. Беер, отново подадоха съвместна петиция до канцлерството с молба и напомняне за обещанието да ги обучават на минни науки. Но едва през ноември 1753 г. Кристиани най-накрая изпълни молбата му. Той му възлага шест месеца да наблюдава работата на топилните заводи, а след това в мината Змеиногорск. Това беше обучение. Трябваше да уча в пещта за топене, в мината, да приемам опит и знания от практици, защото по това време в Алтай нямаше университети, технически училища или дори училища, както нямаше техническа литература на руски език. В допълнение към изучаването на различни минни операции, тук Ползунов за първи път се проявява като изобретател. Участва в изграждането на нов дъскорезник край язовира. Мелницата е първата фабрична сграда, построена под ръководството на I.I. Polzunov.

Представлява една от най-сложните технически конструкции от онова време. От въртящото се водно колело се извършва предаване към две рамки на дъскорезница, към „шейната“, върху която се преместват нарязаните трупи, и към тегленето на трупи. Предавателният механизъм беше сложен набор от движещи се части, който включваше: гърбична трансмисия, зъбна предавка, валове, колянове, свързващи пръти, храпови колела, въжени врати. Тук Ползунов получи практическо обучение по проектиране и монтаж на сложни трансмисионни механизми, съдържащи елементи за автоматизация. Много интересно беше решението на Ползунов да разположи дъскорезницата не близо до язовира, а на известно разстояние от река Змеевка на отклонителен канал. През ноември 1754 г. Ползунов е назначен в завода, за да провежда „задачи на занаятчии и работещи хора за работа“, както и „да контролира цялата работа“.

Освен това Кристиани все още не го заобикаляше с задачи, понякога доста неочаквани. Ето един от тях. През януари 1755 г. в горното течение на фабричното езеро започва работа фабрика за стъкло. Върху него са работили двама майстори на стъкло, изпратени от Централна Русия. Първоначално съдовете, които направиха, се оказаха с „мъгла“ и не бяха много прозрачни - очевиден дефект. Стъкларските майстори не успяха да установят причината за дефекта. Тогава това беше поверено на Ползунов. Той прекара около месец в завода, задълбочавайки се щателно във всички малки детайли на технологията за топене на стъкло, която му беше напълно непозната, и най-накрая разреши загадката! Съдовете се замъглиха, защото не бяха охладени правилно.

Без преувеличение може да се каже, че до този момент Ползунов е спечелил такъв авторитет сред началниците си, какъвто никой от неговите колеги сержанти не е имал убедителни доказателства за това. През януари 1758 г. е планирано да изпрати друг керван със сребро в Санкт Петербург. Само на офицер може да бъде поверен такъв товар, който е не по-малко от 3600 кг сребро и 24 кг злато. Но по това време имаше само четири от тях. Беше „невъзможно“ да се мине без нито един от тях в продължение на осем до десет месеца (толкова време отне пътуването до столицата), без да се навреди на бизнеса. И Службата излезе с такъв изход; Армейският капитан Шърман беше назначен за офицер от кервана и тъй като той не беше запознат с делата на фабриката, за да му помогне в случай, че „ако се попита нещо, той можеше да го предаде ясно и надълго... той беше признат за способен

Untersichtmeister Polzunov." Освен това му беше даден пакет документи за прехвърляне в кабинета, както и голяма сума пари за закупуване на стоки, необходими на завода.

Това пътуване беше двойно, тройно радостно за Ползунов. Има възможността да посети, макар и само на минаване, родния Екатеринбург, да види столицата Москва и Русия. На 64-ия ден керванът пристигна в Петербург. На Ползунов отново е поверено предаването на благородните метали. Те бяха приети лично от директора на монетния двор Йохан Вилхелм Шлатер (на руски Иван Андреевич), най-големият специалист в Русия в областта на минното дело, монетосеченето и металургията. След Санкт Петербург Ползунов остава в Москва още три месеца, за да закупи стоки, поръчани от Службата. Тук той намери личното си щастие - срещна вдовицата на младия войник Пелагея Поваляева. Заедно заминаха за Сибир.

През януари 1759 г. Ползунов е изпратен на кейовете Красноярск и Кабановская, за да наблюдава приемането на руда. Тук той получава писмо от Кристиани през март, което започва така: „Най-благородният и почитаем г-н Schichtmeister“! Трябва ли да казвам какви чувства предизвикаха тези думи у Ползунов? Те означаваха, че най-накрая пристигна дългоочакваното постановление на кабинета! Той стана майстор на заряда! Една съкровена мечта се сбъдна, десет години безупречна служба се увенчаха с успех!...

Защо Ползунов толкова се стреми да стане офицер?

Не беше воден от амбиция, макар че вероятно имаше и такава. Но най-важното беше, че сега той преминаваше от плащаща данъци, безсилна, „подла“ класа към привилегирована, ставайки благородник, „ваше благородие“, свободен човек. Никой не можеше да го подложи на телесно наказание, да го обиди или дори да каже „ти“. Служебните ограничения бяха премахнати, сега той можеше напълно да развие своите способности, знания, енергия, с една дума, да донесе повече полза на Отечеството. И накрая, материалната страна също изигра важна роля за него, вече семеен човек: заплатата му се утрои, появи се санитар...

Ползунов беше преместен на „истинска“ офицерска длъжност - комисар на завода в Коливан, „отговарящ за постъпленията и разходите на хазната“ или, във връзка с настоящите концепции, заместник-управител на завода по икономическите въпроси. Междувременно бизнесът във фабриките в Коливано-Воскресенски започна да намалява. Така че, ако в годината на смъртта на Биър през 1751 г. топенето на сребро достигна 366 паунда, то до 1760 г. то спадна до 264 паунда. Кабинетът, или по-скоро коронованият собственик на фабриките, не искаше да се примири с такава загуба на доходи. През октомври 1761 г. ръководителят на фабриките А. И. Порошин, който наскоро беше произведен в генерал-майор, беше върнат в Алтай. Той донесе със себе си цял пакет от мерки „за подобряване на фабриките“, разработен от кабинета (с негово участие) и одобрен от императрицата.

Една от тези мерки беше изграждането на нова сребърна фабрика. Възниква въпросът: няма ли да е по-лесно да се увеличи мощността на съществуващите?

Барнаулски и Коливански? Това е смисълът, не. Капацитетът на завода беше ограничен от броя на водните колела или, с други думи, от количеството вода в езерото. Заводът също така се нуждаеше от голям запас от гора наблизо, за да изгаря дървени въглища (те не знаеха как да използват камък по това време).

Реката и гората бяха задължително условие за изграждането на завод и не всяка река беше подходяща, а само тази, която не беше много широка и не много бърза със здрави (не пясъчни) брегове. Намирането на такова място в близост до мина Змеиногорски не беше лесно. Неслучайно заводът в Барнаул се намира на 240 мили. С пристигането на А. И. Порошин търсенето стана широко разпространено. В тях участваха всички планински офицери, само I.I. Polzunov не участваше. Малко преди това той оглави отдел (офис) „в отделите за горско стопанство и пушене“ на завода в Барнаул, той получи време да свикне с новата проблемна позиция. Но той не искаше да стои настрана от това, с което живееше цялото „миньорско общество“, той също търсеше изход, само че мислите му бяха в друга посока: как да преодолее робската зависимост на минното производство от водното колело ? През април 1763 г. той поставя на масата на ръководителя на завода неочакван и смел проект за „огнена“ машина. И. И. Ползунов го е предвидил за захранване на мехове; и в бъдеще мечтаех да адаптирам „според нашата воля, каквото трябва да се коригира“, но нямах време да го направя ..."

За да оценим напълно творческия подвиг на I.I. Polzunov, нека си припомним, че по това време в Русия нямаше нито една парна машина. Единственият източник, от който той знаеше, че има такова нещо в света, беше книгата на И. В. Шлатер „Подробни инструкции за копаене“, публикувана в Санкт Петербург през 1760 г. Но книгата съдържаше само диаграма и принципа на работа на едноцилиндровата машина на Нюкомен и нито дума за технологията на нейното производство. На И. В. Шлатер изобщо не му хрумна, че някой в ​​Русия може да се нуждае от такава информация. Без преувеличение може да се каже, че Ползунов е заимствал само идеята за парно-атмосферен двигател от И. В. Шлатер и е измислил всичко останало сам. Необходимите знания за природата на топлината, свойствата на водата, въздуха и парата той получава от трудовете на М. В. Ломоносов.

Трезво оценявайки трудностите при внедряването на напълно нов бизнес в Русия, Ползунов предложи първо да построи като експеримент една малка машина с разработен от него дизайн за обслужване на вентилационна инсталация (състояща се от два меха) с една топилна пещ. В чертежа, приложен към бележката, в обяснителния текст, инсталацията, според първия проект на Ползунов, включваше: котел - като цяло със същия дизайн, който беше използван в машините на Newcomen; паро-атмосферна машина, състояща се от два цилиндъра с редуващо се движение на буталата („емболи“) в тях в противоположни посоки, оборудвани със системи за разпределение на пара и вода; резервоари, помпи и тръби за захранване на инсталацията с вода; трансмисионен механизъм под формата на система от макари с вериги (Ползунов отказа балансира), задвижващ духалката на духалката. Водните пари от котела са попаднали в буталото на един от работещите цилиндри. Това изравни атмосферното налягане.

Налягането на парите беше само малко по-високо от атмосферното налягане на въздуха. Буталата в цилиндъра бяха свързани с вериги и когато едно от буталата беше повдигнато, второто се спусна. Когато буталото достигне горна позиция, достъпът на пара автоматично спира и студена вода се пръска вътре в цилиндъра. Парата кондензира и под буталото се образува вакуум (разредено пространство). Чрез силата на атмосферното налягане буталото беше спуснато до долно положение и изтеглено покрай буталото във втория работен цилиндър, в който се пусна пара от същия котел за автоматично изравняване на налягането, работещо от трансмисионния механизъм на двигателя.

Фактът, че буталата със системата за предаване на движение са свързани с вериги, показва, че при повдигане на буталата по веригата е невъзможно да се предаде движение (веригата не е опъната). Всички части на двигателя работеха благодарение на енергията на спускащото се бутало. тези. това бутало, което се движеше под въздействието на атмосферното налягане. Парата не произведе полезна работа в двигателя. Обемът на тази работа зависи от потреблението на топлинна енергия през целия цикъл. Количеството изразходвана топлинна енергия изразява количеството потенциална енергия на всяко от буталата. Това е двоен парно-атмосферен цикъл. Ползунов ясно разбира принципа на работа на топлинния двигател. Това се вижда от примерите, с които той характеризира условията за най-добра работа на изобретения от него двигател. Той определя зависимостта на работата на двигателя от температурата на водата, кондензираща парата, със следните думи: „действието на емболите и тяхното издигане и падане ще стават по-високи, колкото по-студена е водата във фенталите и още повече от такива че достига близо до точката на замръзване и все още не се е сгъстила и от това в цялото движение ще даде много способности. Тази позиция, сега известна в термодинамиката като частен случай на един от нейните основни закони, все още не е била формулирана преди Ползунов. За да разберем значението му, нека преведем думите на Ползунов на нашия съвременен език: работата на топлинния двигател ще бъде по-голяма, колкото по-ниска е температурата на водата, кондензираща парата, и особено когато достигне точката на втвърдяване на водата 0 ° C. Двигателят на Ползунов в неговия проект от 1763 г. е предназначен за подаване на въздух към топилни пещи с помощта на вентилатори. В същото време той задейства буталата на водните помпи, подаващи вода към горния басейн, за да захрани „фонтаните“ вътре в цилиндрите в момента на кондензация на парата. Така двигателят можел да задвижва два различни механизма - водни помпи и вентилатори, което никоя друга машина в света не е правила досега. Освен това той можеше да управлява чукове, рудотрошачки и много други фабрични и минни механизми. При желание двигателят може лесно да извършва въртеливи движения с помощта на коляновия механизъм, широко известен в Русия. Проектът на Ползунов беше разгледан от офиса на фабриките Коливано-Воскресенски и беше високо оценен от ръководителя на фабриките А. И. Порошин. Порошин посочи, че ако Ползунов се заеме да направи машина, подходяща за обслужване на няколко пещи едновременно, ако построи машина, подходяща за изливане на вода от мини, тогава Службата с готовност ще подкрепи неговите планове. Окончателното решение по този въпрос остава на кабинета и

собственикът на фабриките - Екатерина II. Проектът е изпратен в Санкт Петербург, но отговорът на кабинета е получен в Барнаул едва година по-късно. С указ на кабинета от 19 ноември 1763 г. императрицата дава на изобретателя "механика" с ранг и титла инженерен капитан-лейтенант. Това означаваше, че Ползунов вече получаваше заплата от 240 рубли годишно, с добавянето на двама санитари и поддръжката на коне, той получаваше 314 рубли. Обещана му е награда от 400 рубли.

Всичко това не е малка милост. Това още веднъж показва, че императрица Екатерина е обичала да поддържа репутацията си на покровителка на науките и изкуствата. Но размерът на стимула още веднъж потвърждава, че значението на изобретението на Ползунов не е разбрано в Санкт Петербург. За потвърждение на това можем да цитираме следния факт: когато съименникът на Ползунов Иван Кулибин подарява на императрицата оригинален часовник, изработен от него, той получава 1000 рубли като подарък. Когато направи модел на мост през Нева в един участък, той получи същата сума и беше обсипан с други стимули. След тестването на моста Кулибин получава още 2000 рубли като награда. Иван Кулибин, разбира се, беше изключително надарен механик, но все пак неговите изобретения не могат да се сравнят с машината на Ползунов.

Говорейки за ролята и значението на първия проект на „огнената машина“ в световната история на технологиите, трябва уверено да се каже следното: ако Ползунов изобщо не беше построил или проектирал нищо, а беше оставил само скица на първия си проект, тогава това би било достатъчно, за да се възхищаваме на неговия брилянтен план.

Докато кабинетът обмисляше дизайна на двигателя, Ползунов не губеше време да работи върху проекта на втория етап. Той проектира мощен топлинен двигател за 15 топилни пещи. Това вече беше истинска ТЕЦ. Ползунов не просто увеличи размера на двигателя, но въведе редица значителни промени в него. След завършването на проекта за мощен двигател Ползунов научи, че кабинетът, след като се запозна с първия му проект, му присъди званието механик и реши да му даде 400 рубли като награда, но не взе решение по същество. на въпроса.

Въпреки тази позиция на кабинета, ръководителят на Коливано-Воскресенски заводи А. И. Порошин позволи на Ползунов да продължи с изпълнението на първия етап от проекта. През март 1764 г. I.I. Polzunov предложи да започне изграждането на голяма топлинна машина. Порошин се съгласи с това предложение. Така в завода в Барнаул започна изграждането на първата в света универсална топлоелектрическа централа.

Това беше сериозно решение, дори само защото колата щеше да струва не по-малко от изграждането на нов завод. Ползунов трябваше да подаде заявление за труд и материали. Той го представи в края на март. Но беше приложение

вече на друга машина, по-мощна отколкото в първия проект. Защо? Очевидно събитията от последните месеци са принудили изобретателя да погледне на всичко по различен начин. Той получи разрешение за строеж на твърде висока цена. Вероятно малко вероятно

още веднъж в живота му щеше да му се предостави такава възможност... Разбира се, Ползунов осъзна, че без достатъчно опит създаването на голяма машина за задвижване на духалки, осигуряваща 6-9 топилни пещи, не е лесна задача. И все пак реших да го направя. Още преди да започне да строи машината, изобретателят се сблъсква с трудност: липсата на хора, способни да реализират плановете му и необходимите инструменти и механизми за конструкцията. Трябваше да се построи първата парна машина в Русия, но нямаше нито специалисти, способни да ръководят конструкцията, нито квалифицирани работници, запознати с конструкцията на такива двигатели. Самият Ползунов, който пое отговорностите на генералния ръководител на работата, до известна степен реши проблема с техническото управление, но точно „до известна степен“, защото беше извън силите на един човек да управлява толкова нов и сложен техническо предприятие.

Проблемът с подбора на работници се оказва не по-малко труден. Изискваха се опитни моделисти, леяри, ковачи, механици, дърводелци, горелки, специалисти по мед и запояване. Според изчисленията на Ползунов, 76 души, включително 19 висококвалифицирани майстори, трябваше да участват пряко в изграждането на двигателя. Изглеждаше невъзможно да се намерят такива специалисти на местно ниво. Имаше само един изход; обадете се на специалисти от Урал - истинска ковачница на технически персонал.

Още по-непреодолими се оказват трудностите при набавянето на строителни инструменти и механизми. Според плана на изобретателя „цялата машина трябва да бъде направена от метал“, което неизбежно изискваше наличието на специално металообработващо оборудване, с което Русия почти не разполагаше. Въпросът се утежнява от факта, че двигателят се строи в Алтай и това е район с развито производство на мед и сребро, но изостанало леярско, ковашко и металообработващо оборудване.

Предчувствията на изобретателя не го излъгаха. Офисът одобри изцяло само съображенията относно необходимото количество материали. Не искайки да харчи пари за извикване на опитни занаятчии от далечния Урал, ръководството на фабриката разпредели на Ползунов четирима студенти, които познаваше, и помоли да му назначи двама пенсионирани занаятчии и четирима войници за охрана на строителната площадка.

Службата реши да назначи останалите занаятчии (над 60 души) на Ползунов според нуждите, „колко работа трябва да свърши той, Ползунов“. По време на конструирането на машината това „при необходимост“ беше източник на постоянни трудности. Решението на службата създаде нови трудности за изобретателя. Четирима млади студенти - Овчинников, Левзин, Черницин и Вятченин - му напомниха за собствената му младост, живота на начинаещ „студент по механика“. Пенсионираните занаятчии Медведев и Бобровников заглъхнаха през годините и бяха толкова лишени от сили, че бяха отстранени от работа във фабриката поради тяхната слабост. Така вместо седемдесет и шест души на Ползунов бяха поверени десет. Едва тогава бяха идентифицирани още няколко назначени селяни. Но дори при такива обстоятелства изобретателят не го прави

поколеба се, не отстъпи. Неговият бизнес беше работата на живота му. Когато трябваше да избира между спокойното съществуване на обикновен фабричен служител и изпълнения с трудности и рискове живот на машиностроител, той избра второто. Колата е построена на две места едновременно. Отливането и обработката на цилиндри, палети и други големи части се извършва в един от цеховете на завода в Барнаул, където е възможно да се използват водно колело, стругове, машини за изравняване (валцуване), водни чукове за производството на сферични медни листове за сглобяване на котела; малки части бяха отлети и изковани в помещенията на временно затворена стъкларска фабрика, където специално за целта беше построена малка топилна пещ с ковачница. Заводът се намираше в горното течение на езерото, на три мили от селото. Ползунов трябваше да измерва тези мили повече от веднъж на ден. Подобно натоварване може да изтощи дори здрав човек, но той разви консумация...

Външен изглед на сградата, в която се намираше колата на Ползунов. По-късна репродукция на рисунка от 1765 г.

Досега цялото фабрично оборудване, включително водното колело и машинните инструменти, беше направено предимно от дърво; имаше малко метални части. И тук трябваше да построим огромна машина за онези времена, висока 11 метра, почти изцяло изработена от метал, изградена, както се казва, от лист хартия, без дори да я тестваме върху модел. И това въпреки липсата на опитни специалисти, необходимите машини и инструменти. Ползунов трябваше да изобретява някои машини и инструменти буквално в движение. В началото на строителството Ползунов направи сериозна грешка, поради която загуби около два месеца ценно лятно време. За да намали себестойността на автомобила, той решава да излее цилиндрите от сплав от мед и олово, а водопроводните тръби и други дребни части - изцяло от олово. Всъщност се оказа, че нямат необходимата граница на безопасност. Трябваше да започнем всичко отначало, за което поискахме допълнителни 224 паунда мед и 15 паунда

калай. В склада нямаше калай; Службата нареди да бъде закупена от местни търговци, въпреки че те, възползвайки се от възможността, повишиха цената по-висока от обикновено. Нови цилиндри (от сплав от мед и калай) бяха отлети едва в края на септември - началото на октомври; тяхното струговане и полиране на вътрешните стени започна още с настъпването на зимата. На 20 май той докладва, че в допълнение към котела вече са направени до 110 части за машината чрез „леене и струговане“, с „тежест“ от един до сто и седемдесет пуда всяка. Обхватът на работата по струговане се доказва от следната цифра: през юли Ползунов достави 97 фунта медни стружки в склада!

И така, частите на колата бяха основно готови. В оставащото време до зимата трябваше да се построи сграда за него и в нея беше необходимо да се „свърже до голяма степен“ и да се сглоби колата. Ползунов обеща да направи това до октомври. Трябва да се каже, че той си постави изключително кратък период от време.

Първият в света топлинен двигател е построен на десния бряг на езерото, недалеч от сребърната топилна фабрика в Барнаул, до малка фабрика за стъкло. Построиха голяма плевня за колата, с височината на триетажна къща. Копачите първи се захванаха за работа. Те отстраниха слой мека почва от мястото, където трябваше да бъде монтирана машината. Фундаментните греди са положени върху равна площ. Сега можеше да се надяваме, че под тежестта на колата земята няма да започне да се сляга. Стените на пещта за отопление на котела постепенно нарастваха. Отдолу са изградени механизми за повдигане на цилиндри и други тежки части. Горивната камера на пещта беше поставена и беше време да инсталирате парния котел. По това време строителите все още не са получили лят котел с дебели стени. Съдбата на заявката за производство на такъв котел, изпратена до завода в Екатеринбург, остана неизвестна. Ситуацията ставаше критична. След дълги размишления Ползунов решава временно да монтира тънкостенен котел собствено производство. Просто нямаше друг изход. Цялата есен беше прекарана в сглобяване на колата. Тези дни бяха най-напрегнати за строителите на „огнената” машина. Какво беше необходимо, за да се сглоби само един котел със седемстотин кофи от отделни листове с нитове и запояване на шевове и да се прикрепят към него различни фитинги. Беше необходимо да се издигнат 150-фунтови цилиндри на височината на два етажа, да се монтират точно вертикално в дадени точки, да се сглоби многометрова мрежа от тръби, помпен агрегат, балансьори и т.н., да се закрепи всичко правилно, да се запои в сто места и др.

Огромно пренапрежение и работа в неотопляема стая до нощта, когато студените метални части на машините изгориха ръцете му със замръзване, подкопаха здравето на Ползунов. Известно е, че от май 1764 г. до август 1765 г. той три пъти се обръща за помощ към лекаря на барнаулската болница Яков Кийсинг, т.к. бил „обсебен от блъскане в гърдите“.

До 7 декември сглобяването на машината беше основно завършено и изобретателят реши да направи първото си пробно пускане и да я тества в експлоатация. Вместо дръжките на меховете на вентилатора (конструкцията на меховете все още не е започнала), към балансьорите на трансмисионния механизъм беше прикрепен сноп от трупи. По начина, по който машината би вдигнала такава тежест, изобретателят се надяваше да определи нейната мощност. И така

Настъпи дългоочакваният ден на първото пускане на машината. Работата започна по-рано от обикновено. Последният път проверихме настройката на механизма за разпределение на пара и вода, надеждността на работата на крановете за пара и вода. До обяд приключихме проверката на всички механизми и системи. След кратка почивка по команда наляха вода в резервния басейн и с ръчна помпа я изпомпваха в горния резервоар.

Накрая суматохата утихна. Те стояха тихо и малко прилично и гледаха „героя“ на събитието. И така, с рязко движение той се приближи до камината, наведе се и започна да запали дървата, които бяха натрупани в нея от вчера вечерта. Сухите брезови цепеници бързо пламнаха, весело пращяха и пръскаха искри. Най-после първите огнени езици облизаха тъпата мед на парния котел. Минаха два досадни часа. Водата в котела започна да кипи, освобождавайки все повече и повече пара. Накрая с шум и свирене парата нахлу в цилиндъра. Балансирът сякаш неохотно люлееше окачените на него трупи. Тогава в цилиндъра се чу силен шум и балансьорът отново започна да се люлее. Веднага, като по команда, буталото на втория цилиндър оживя. Буталните пръти се движеха все по-бързо и по-бързо, люлеейки с лекота тежките трупи, окачени на щангите. Но Ползунов вече не виждаше това. Плътен воал замъгли очите му. Едър, смел мъж, който не беше сломен от трудностите на живота, плака от радост.

Но по време на старта се появиха и редица недостатъци (което е напълно естествено). Ползунов веднага започна да ги коригира. По това време той се беше преместил в апартамент в завода за стъкло, който преди това принадлежеше на „майсторите на стъклото“. Нямаше нужда да губи време в пътуване от селото и обратно. Беше, разбира се, добре. Но лошото е, че сега изчезна при колата, докато силите го напуснаха напълно. Но беше дошла зимата, в машинната къща беше време да замразят вълците, как той оцеля там, е трудно да се разбере. Върна се у дома по мръкнало, напълно изстинал, едва движеше краката си, кашляше кръв. И на сутринта, въпреки убеждаването и сълзите на жена си, той отново побърза към колата, очите му фанатично блестяха на измръзналото му, изтощено лице - би било по-добре да го постави в ковчег. Съвсем ясно беше, че усещайки края си, той бързаше да довърши започнатото, дори и с цената на живота си. В ледени въздушни течения той и неговите помощници се катереха по стълби около кола, дишаща студено, нещо такова

безкрайно регулиране, затягане, регулиране. Късият зимен ден не беше достатъчен, вечерите бяха твърде дълги. Известно е, че на 30 декември 1765 г. Ползунов получава три фунта свещи. До март огромните капаци на силфони, направени по проект на изобретателя, най-накрая бяха доставени на 8 коня. Те бяха монтирани и колата най-накрая беше напълно сглобена. Въпросът беше оставен на топилните пещи. През пролетта заболяването на Ползунов се засили. На 18 април гърлото му отново започна да кърви, след което той вече не можеше да стане от

легло. С безпощадна яснота изобретателят осъзна, че няма да доживее да види пускането на машината. На 21 април Ползунов продиктува на Ваня Черницин (самият той вече не можеше да пише) петиция, адресирана до императрицата. "Най-светлата, най-суверенната, великата императрица императрица Екатерина Алексеевна, всеруски самодържец, най-милостивата императрица! Механикус Иван удря с челото си

Иванович, син Ползунов, за следното: Ваше Императорско Величество, проектът, който съставих за нова машина, го разгледа още през 1763 г. и благоволи да бъде доволен от него. И за да насърчат мен и другите, следвайки моя пример в такива полезни упражнения, благоволиха да ми дадат 400 рубли като награда. Но тези пари не са ми дадени и до днес. И въпреки че не бях удостоен да получа тази дача, усърдието ми за служба не отслабна и направих гореспоменатата машина във всичките й части и я сглобих в построената фабрика, монтирах я и я пуснах в експлоатация в топилните пещи , за което основното нещо беше във фабриките в Коливано-Воскресенск командирът, генерал-майор и кавалер Порошин, с някои планински офицери вече беше атестиран. При която структура претърпях значителна тежест и изтощение в здравето си. С цялата тази структура на машината, на механиците, които са с мен, учениците Дмитрий Левзин, Иван Черницин умишлено разбират нейния състав в членовете и познават производството и ако нещо бъде повредено в бъдеще, те могат да го коригират.

На 16 май 1766 г. в шест часа вечерта в Барнаул, на линията Иркутск (сега улица Пушкинская) И. И. Ползунов умира. Той беше на 38 години. Седмица след смъртта на I.I. Polzunov, на 23 май (5 юни) 1766 г., започват официални тестове на първия в света топлинен двигател. През първия ден тестерите стигнаха до извода, че машината може да задвижва мехове за подаване на въздух към 10-12 пещи.

Големият двигател, построен от Ползунов, се различава значително по дизайн от машината, която той описва в първоначалния проект от 1763 г. Предаването на движение към машините, които двигателят трябваше да обслужва, се извършва с помощта на балансьори. За по-голяма здравина изобретателят направи веригите, свързващи буталата на двигателя с балансьорите от отделни железни пръти и шарнирни, т.е. от този тип, които сега са известни като „вериги на Гал“. Подаването на топла вода от котела е автоматизирано. Ползунов измисли прост механизъм, който гарантира, че водата в котела остава на същото ниво, докато двигателят работи. Това опрости работата на хората, обслужващи машината.

За да осигури равномерна въздушна струя в топилната пещ, I.I. Polzunov изобретил акумулатор на взрив. Силфонът не доставя въздух директно в пещта, а в голяма кутия - „въздушна ракла“, от която непрекъснат поток въздух влиза в пещите за топене. Двигателят на И. И. Ползунов е наречен от неговите съвременници „фабрика за топене“. Височината на машината беше 10 метра, а цилиндрите бяха около 3 метра. Топлинният двигател развива мощност от 40 конски сили. Изграждането на голяма, безпрецедентна машина в производствените условия, които И. И. Ползунов имаше, беше наистина героичен, почти страхотен подвиг. Това наистина беше чудо, на което е способен само гениалният велик

руски хора. Човек с героична творческа смелост, синът на войника Ползунов беше въплъщение на изобретателността и упоритостта, характерни за нашия народ. По време на първите тестове на топлинния двигател бяха открити проблеми. По време на тестовете се оказа, че вода и пара проникват между буталата (емболите) и стените на цилиндъра, а помпите подават недостатъчно вода

количество. Козма Фролов, извикан от мина Змеиногорск, предложи помпите да бъдат заменени с руднични водоподемни. Донесохме помпи от мина Змеиногорск, монтирахме ги и резултатът беше отличен. Така беше доказано, че машината на Ползунов е способна да изпълнява още една задача - изпомпване на вода от мината. Ако Ползунов беше живял по-дълго, може би щеше да разбере как да го използва, за да задвижи машините и изобщо „по наша воля каквото трябва да се коригира“.

С емблемите въпросът се оказа по-сложен. Коженото уплътнение бързо се износва: тестовете показват, че корковата кора е по-подходяща за това.

На 4 юли беше извършен петият и последен тест на автомобила. Всички механизми и системи работеха добре. Ръководството на завода реши да пусне колата в експлоатация. Тестовете продължиха месец и половина. Повечето от недостатъците са или следствие от строителни пропуски, или такива, които не могат да бъдат отстранени при тогавашното ниво на технологично развитие. Но за общия дизайн на самата противопожарна машина не беше казана нито една дума на укор. Изобретателят е предвидил и съобразил всичко до най-малкия детайл! Тестовете приключиха, но колата остана цял месец бездействаща. В началото на август 1766 г. строителството на пещите за топене най-накрая е завършено и офисът планира машината да бъде пусната в експлоатация на 4 август.

От ранна сутрин, нетърпеливо пристъпвайки от крак на крак, хората се тълпяха около сградата на безпрецедентната машина. От цял ​​Барнаул се събраха любопитни хора. Към 7 часа сутринта огънят вече бълбука в пещта на котела. Лек свистящ звук на пара сигнализира, че машината е готова за работа. Запалването на пещите и началото на първото топене се отлагаха от минута на минута. Колата престоя повече от шест часа. В два часа следобед цялото ръководство на завода пристигна. Предстоеше тържественият момент на раздухването на пещите. Но празненството не се състоя, защото... в момента на продухване буталото на левия цилиндър внезапно спря в долна позиция и машината замръзна.

Използвайки блокове, трябваше да извадим буталата от цилиндрите и внимателно да инспектираме и двете. Все още не е установена причината за спирането. На пръв поглед всичко изглеждаше наред. Едва след като загасиха пещта, пуснаха пара от котела и извършиха щателна проверка на машината, беше открито, че гайка, която се е разхлабила, очевидно по време на тестовия период, пропуска парата

регулаторът се завърта на много по-голям ъгъл от предвидения. Регулаторът на парата беше заседнал и не се въртеше настрани. В този случай входящият прозорец беше затворен; парата нямаше достъп до цилиндъра. Злощастна грешка прекъсна пускането на машината и ремонт го забави с още два дни. На 7 август в 6 часа сутринта механизмът е пуснат отново, но този път не са дочакали пристигането на висшите власти. В два часа топилните пещи бяха издухани без всякаква тържественост. Денят на 7 август 1766 г. ще остане в паметта на хората векове наред. На този ден е пусната в експлоатация първата парна електроцентрала, предназначена за

директно задвижване на заводски агрегати! Машината работи без прекъсване повече от три дни. През това време са претопени около 400 фунта руда. На 10 август колата отново е спряна. Уплътнението, направено от коркова кора с лошо качество, се разпадна на трохи и започна да пропуска студена вода в цилиндъра. Трябваше да изпратя заявка за тапа до аптеките в Тоболск и Екатеринбург. Търсейки изход от тази ситуация, те временно използваха брезова кора за уплътняване.

Всички мисли на фабричния офис бяха насочени към придобиване на коркова кора. Никой от техническите ръководители на заводите не мислеше да поеме по различен път: да промени дизайна на самото бутало, като го направи по-съвършен. Освен това много мини в областта са използвали картерни помпи с бутала от два диска, между които е натъпкан коноп за уплътняване. Следователно използването на такова бутало беше навременно.

На 25 септември с пристигане на корковата кора машината е пусната в експлоатация и работи с леки спирания до 10 ноември. На този ден, „следобед в шест часа, при една много прилична и продължителна акция, се оказа, че зад огъня под котела на тухлените сводове, от единия котел има значителен теч на вода, така че загасиха огъня под котела, поради което форсираха тази машина и с топенето спират печките." С това машината на Ползунов „приключи работата си“. Котелът, нитован от тънка медна ламарина, се оказа слабото му място. Ползунов също посочи, че той е подходящ само за първоначалния тест, но не е било възможно да се направи по-издръжлив в завода в Барнаул.

Общото полезно време на работа на машината е 1023 часа (42 дни и 15 часа). През това време са получени 14 пуда сребро 38 лири 17 шпули 42 акции, злато 14 лири 22 шпули 75 акции. След приспадане на всички разходи по изграждането на машината, плащането на топилниците, дори наградата от 400 рубли за Ползунов, чистата печалба възлиза на 11 016 рубли 10,25 копейки. Но машината работи по-малко от месец и половина и дори тогава не на пълен капацитет: обслужваше само три пещи. И все пак беше решено, че в бъдеще „не се счита за необходимо да се пуска в експлоатация, поради изобилието от вода в местната централа“. Това решение беше подписано, за съжаление, от шефа на заводите Порошин, който доскоро беше горещ привърженик на „огнената“ машина.

Причината очевидно беше, че във фабриките в Коливано-Воскресенск, както в цяла феодална Русия, нямаше голяма нужда от машини. Имаше много принудителна, евтина работна ръка. Трагедията на Ползунов е, че той изпреварва времето си... През 1784 г. Джеймс Уат получава патент за универсален топлинен двигател, който скоро печели световно признание. И колата на Ползунов, след като е стояла 15 години, 5 месеца и 10 дни, е разглобена през март 1782 г.

История на парната машина

Първият опит да се постави парата в услуга на човека е направен в Англия през 1698 г.: машината Savery е предназначена за източване на мини и изпомпване на вода. Самият изобретател го нарече "пожарна машина" и широко го рекламира като "приятел на миньорите". Огънят беше необходим за генериране на парата, която задвижваше машината, но изобретението на Сейвъри все още не беше двигател в пълния смисъл на думата, тъй като освен няколко клапана, които се отваряха и затваряха ръчно, нямаше движещи се части.
Машината на Savery работеше по следния начин: първо, запечатан резервоар се пълни с пара, след това външната повърхност на резервоара се охлажда със студена вода, което кара парата да кондензира и създава частичен вакуум в резервоара. След това водата - например от дъното на шахтата - се засмуква в резервоара през всмукателната тръба и след вкарването на следващата порция пара се изхвърля през изхода. След това цикълът се повтаря, но водата може да бъде вдигната само от дълбочини под 10,36 м, тъй като всъщност атмосферното налягане я изтласка.
Първата успешна „парна“ машина с бутало е построена от французина Денис Папен, чието име по-често се свързва с изобретяването на автоклава, който днес се намира в почти всеки дом под формата на тенджера под налягане.
През 1674 г. Папен построява барутен двигател, чийто принцип се основава на запалването на барута в цилиндър и движението на буталото вътре в цилиндъра под въздействието на прахови газове. Когато излишните газове напуснаха цилиндъра през специален клапан и останалият газ се охлади, в цилиндъра се създаде частичен вакуум и буталото се върна в първоначалното си положение под въздействието на атмосферното налягане.
Машината не беше много успешна, но даде на Папен идеята да замени барута с вода. И през 1698 г. той построи парна машина (през същата година англичанинът Савъри също построи своята „пожарна машина“). Водата се нагрява във вертикален цилиндър с бутало вътре и получената пара тласка буталото нагоре. Докато парата се охлаждаше и кондензираше, буталото се движеше надолу под въздействието на атмосферното налягане. По този начин, чрез система от блокове, парната машина на Папен може да задвижва различни механизми, като помпи.
Чувайки за парната машина на Папен, Томас Нюкомен, който често посещаваше мините в Западната страна, където работеше като ковач, и разбираше по-добре от всеки друг колко добри помпи са необходими за предотвратяване на наводнения

мини, обедини сили с водопроводчик и стъклар Джон Къли в опит да изгради по-усъвършенстван модел. През 1705 г. е издаден патент на Т. Нюкомен за водоподемна машина (фиг. 4), в която за първи път са използвани цилиндри с бутало. Дизайнът на тази машина е включен

противоречие, което не му позволяваше да работи непрекъснато: работата на парата премести буталото, което извърши полезно действие, но бутало, удължено до края, спря да работи - беше необходимо да се отвори клапанът, да се освободи пара и да се върне буталото в първоначалното му положение на празен ход.

Фиг.4. Принцип на действие на машината на Нюкомен

Първата парна машина е инсталирана в каменна мина в Стафордшир през 1712 г. Както в машината на Папен, буталото се движеше във вертикален цилиндър, но като цяло машината на Нюкомен беше много по-напреднала. За да премахне празнината между цилиндъра и буталото, Нюкомен прикрепи гъвкав кожен диск към края на последния и изля малко вода върху него.
Парата от котела влезе в основата на цилиндъра и повдигна буталото нагоре. Но когато в цилиндъра се впръска студена вода, парата се кондензира, в цилиндъра се образува вакуум и под въздействието на атмосферното налягане буталото падна. Този обратен ход отстрани водата от цилиндъра и чрез верига, свързана с кобилица, която се движеше като люлка, повдигна пръта на помпата нагоре. Когато буталото беше в долната част на хода си, парата отново влезе в цилиндъра и с помощта на противотежест, прикрепена към пръта на помпата или кобилицата, буталото се издигна до първоначалното си положение. След това цикълът се повтори. Машината на Newcomen се оказва изключително успешна и се използва в цяла Европа повече от 50 години. През 1740 г. машина с цилиндър с дължина 2,74 м и диаметър 76 см свършила за един ден работата, която преди това екипи от 25 човека и 10 коня, работещи на смени, свършили за седмица. През 1775 г. още по-голяма машина, построена от Джон Смитън (създател на фара Едистоун), изсушава сухия док в Кронщат, Русия, за две седмици. Преди това, използвайки високи вятърни турбини, това отнемаше цяла година. И все пак,

Машината на Нюкомен далеч не беше съвършена. Той преобразува само около 1% от топлинната енергия в механична енергия и в резултат на това консумира огромно количество гориво, което обаче няма голямо значение,

когато колата работеше във въглищните мини. Като цяло машините на Newcomen изиграха огромна роля за запазването на въгледобивната промишленост: с тяхна помощ беше възможно да се възобнови добивът на въглища в много наводнени мини.
Проектът на първия в света парен двигател (фиг. 5), способен директно да задвижва всякакви работни механизми, е предложен на 25 април 1763 г. от руския изобретател И. И. Ползунов, механик в Коливано-Воскресенските минни заводи на Алтай. Проектът попадна на масата на ръководителя на заводите, който го одобри и изпрати в Санкт Петербург, откъдето скоро дойде отговорът: „... Това негово изобретение трябва да се счита за ново изобретение.„Парната машина на Ползунов получи признание.

Чертеж на машината на Ползунов Фиг. 5 Принцип на работа на парната машина на Ползунов

За разлика от машината на Нюкомен, машината на Ползунов произвежда работа непрекъснато. Той използва два цилиндъра, чиито бутала последователно прехвърлят работа към общ вал. Така Ползунов разпространява условието за липса на празен ход между различни обекти, като за първи път излага идеята за комбиниране на работата на няколко цилиндъра. Когато единият цилиндър работеше на празен ход, другият вършеше работа. Polzunov предложи да се построи първо

малка машина, на която могат да бъдат идентифицирани и отстранени всички дефекти, неизбежни в едно ново изобретение. Ръководството на завода не се съгласи с това и реши незабавно да построи огромна машина за мощен вентилатор.

Изграждането на машината е поверено на Ползунов, на чиято помощ са отпуснати " тези, които не знаят, но имат само една склонност към това сред местните занаятчии

две" и дори няколко помощни работници. С този "персонал" Ползунов започва да строи своята машина. Тя е построена за година и девет месеца. Когато машината вече е преминала първия тест, изобретателят се разболява от преходна консумация и умира няколко дни преди финалните тестове.
На 23 май 1766 г. учениците на Ползунов Левзин и Черницин сами започват последните тестове на парната машина. „Дневната бележка“ от 4 юли отбелязва „ правилно действие на машината“, а на 7 август 1766 г. е пусната в експлоатация цялата инсталация – парна машина и мощен вентилатор.
Само за три месеца работа машината на Ползунов не само оправда всички разходи за нейното изграждане в размер на 7233 рубли 55 копейки, но и даде чиста печалба от 12640 рубли 28 копейки.
На 10 ноември 1766 г. котелът изтича и машината спира. Въпреки факта, че тази неизправност можеше лесно да бъде отстранена, ръководството на фабриката, което не се интересуваше от механизацията, изостави творението на Ползунов.
През следващите тридесет години машината не работи и през 1779 г. тогавашните мениджъри на алтайските фабрики издават заповед машината да бъде демонтирана, „да се разруши разположената в нея фабрика и да се използва дървеният материал за каквото е полезно“.
Приблизително по същото време шотландецът Джеймс Уат работи върху създаването на парна машина в Англия. През 1784 г. англичанинът Джеймс Уат получава патент за универсална парна машина.

Фиг.6. Работа на цилиндъра на парната машина на Ват

След двадесет години подобрения Watt най-накрая получи непрекъсната машина (фиг. 6). Той разреши противоречието в рамките на един обект: затвори цилиндъра с капак с маслено уплътнение, сега парата можеше да се подава последователно от двете страни на буталото - скоростта на празен ход изчезна. Работният ход в едната половина на цилиндъра беше ходът на празен ход за другата половина.

Започвайки през 1763 г., той работи върху подобряването на неефективния парно-атмосферен двигател на Нюкомен, който като цяло е подходящ само за изпомпване на вода. За него беше ясно, че основният недостатък на машината на Нюкомен беше променливото нагряване и охлаждане на цилиндъра. Какво

И така, как можем да избегнем това? Отговорът дойде на Уат в една пролетна неделя през 1765 г. Той разбра, че цилиндърът може да остане горещ през цялото време, ако парата се отклони в отделен резервоар през тръбопровод с клапан преди кондензацията. Освен това цилиндърът може да остане горещ, а кондензаторът студен, ако външната им страна е покрита с изолационен материал. В допълнение Уат направи още няколко подобрения, които най-накрая превърнаха парно-атмосферния двигател в парен двигател. През 1768 г. той подава молба за патент за своето изобретение. Получава патент, но дълго време не успява да построи парна машина. Едва през 1776 г. парната машина на Watt най-накрая е построена и успешно тествана. Оказа се два пъти по-ефективен от машината на Нюкомен.
През 1782 г. Ват създава забележителна нова машина – първата универсална парна машина с двойно действие. Той оборудва капака на цилиндъра с уплътнение, изобретено малко преди това, което осигурява свободно движение на буталния прът, но предотвратява изтичането на пара от цилиндъра. Парата влизаше в цилиндъра последователно от едната страна на буталото, после от другата. Следователно буталото извършва както работния, така и обратния ход с помощта на пара, което не беше така при предишните машини.
Тъй като в парен двигател с двойно действие буталния прът изпълнява теглещо и тласкащо действие, предишната задвижваща система от вериги и кобилици, която реагира само на сцепление, трябва да бъде преработена. Watt разработи система от свързани пръти и използва планетарен механизъм за преобразуване на възвратно-постъпателното движение на буталния прът във въртеливо движение, използва тежък маховик, центробежен регулатор на скоростта, дисков клапан и манометър за измерване на налягането на парата.
„Ротационната парна машина“, патентована от Watt, първо се използва широко за задвижване на машини и станове на предачни и тъкачни фабрики, а по-късно и на други промишлени предприятия. Така парната машина на Ват се превръща в изобретението на века, което бележи началото на индустриалната революция.
През 1785 г. една от първите машини на Watt е инсталирана в Лондон в пивоварната на Samuel Whitbread за смилане на малц. Машината свърши работа вместо 24 коня. Диаметърът на цилиндъра му е 63 см, ходът на буталото е 1,83 м, а диаметърът на маховика достига 4,27 м. Машината е оцеляла и до днес и днес може да се види в действие в Sydney Powerhouse Museum.
Двигателят на Watt беше подходящ за всяка машина и изобретателите на самоходни механизми бързо се възползваха от това.

БИБЛИОГРАФИЯ

1. www.Aomai.ab.ru/Books/Files/1998-01/02/pap_02.html

2. www.Free-time.ru/razdeis/!anziki/p_11.html.

3. Конфедерати И.Я. Иван Иванович Ползунов. - М.-Л.: Госенергоиздат, 1951. - 296 с.: ил.

4. Зубков Б.В., Чумаков С.В. – Енциклопедичен речник на младите техници – 2-ро изд. – М.: Педагогика 1988

5. Савелиев Н.Я. Алтай е родното място на изключителни изобретения. - Барнаул: Алтайкраиздат, 1951. - 117 с.

6. Шишкин A.D. Създател на "огнената" машина (I.I. Polzunov). - Свердловск: Свердловска книга. издателство, 1963. - 83 с.

7. Бородкин П. Разкази за Ползунов // Алтай. - 1977. - № 1. - С. 53-61.

8. Виргински V.S. Иван Иванович Ползунов 1729-1766 / Реп. изд. Н. К. Ламан. - М: Наука, 1989. - 165 с.,: ил.

9. Данилевски В.В. I.I.Polzunov: Дела и живот на първия руски топлоинженер. - М.-Л.: Академия на науките на СССР, 1940.- 446 с.: ил., 18 листа, рисунка.

10. skbkontur.ru/personal/blink/triz.htm

Има много примери в историята, когато палмата на първенството между учени, инженери, екипи, научни училища и дори държави се оспорва дълго време по всеки въпрос. Междувременно в редица случаи самият факт на възникване на спора няма обективна причина и не е нищо повече от историко-научно или историко-техническо недоразумение, тъй като при подробен анализ се оказва, че, строго погледнато, говорим за различни теми и съдържание. Точно такъв е случаят с приоритета на AI. Ползунов и Дж. Уат в изобретяването на универсален топлинен двигател. За правилното разбиране и разрешаване на този проблем е необходимо да се изхожда от реалните обстоятелства и специфичните исторически условия, в които са работили руските и английските изобретатели. Нека разгледаме историята на създаването на универсална парна машина.

И.И. Ползунов работи в металургични и минни предприятия в Сибир и Урал, основните производствени инсталации там са чукове, мелници и вентилатори. Най-важната технологична задача беше да се осигури непрекъснато възвратно-постъпателно движение на няколко агрегата, задвижвани от един двигател. В парната машина, създадена от руския изобретател, тези проблеми намериха своето решение. Двигател I.I. Ползунов захранва инсталации, които непрекъснато консумират енергия. Това даде възможност да се избере посоката на движение на пистолета, да се промени обхватът и силата поради избора на предавателни ролки; това беше първият път, когато беше въведено групово шофиране. Основният технологичен проблем за получаване на възвратно-постъпателно движение беше решен чрез сумиране на работата на два цилиндъра на общ вал. Широките възможности на инсталацията решиха производствените проблеми на металургичната и минната промишленост на Урал и Сибир. По този начин двигателят I.I Ползунов несъмнено беше универсален, но тази универсалност имаше териториално-отрасъл характер и специфични времеви координати.

За разлика от И.И. Ползунов, английският изобретател Дж. Уат е свързан с текстилната промишленост. Становете за предене и тъкане, които замениха ръчното производство, се нуждаеха от двигател, който да им даде работа под формата на еднопосочно, непрекъснато и равномерно въртеливо движение. Тези проблеми бяха решени от J. Watt в парната машина, която той построи. Основните му конструктивни и технологични решения бяха продиктувани от необходимостта да се получи въртеливо движение.

По този начин проблемът за универсалността на парната машина възникна и беше решен в две качествено различни индустриални условия: при получаване на възвратно-постъпателно движение за чукове и вентилатори и равномерно въртене за предачни и тъкачни машини. В първия случай авторството принадлежи на И.И. Polzunov, във втория - J. Watt. Регионално-индустриален характер на универсалността на инсталацията I.I Идеята на Ползунов получи логично завършване в парната машина, разработена и построена от Дж. Уат.

Майнинг и универсален двигател

„Като сглобим огнена машина, можем да спрем водното ръководство... така че то да може, според нашата воля, да коригира всичко, което е необходимо“, пише I.I. през 1763 г. Ползунов в обяснителния текст на разработения от него проект за топлинна машина. Руски гений-изобретател от далечен Барнаул се надяваше с помощта на парен двигател да извърши радикална техническа реконструкция в мащаба на цялата минна индустрия в Русия и по този начин „... да постигне слава на Отечеството и... въведе националната полза в обичая, улеснявайки работата на онези, които ще дойдат.”

Горните цитати сочат две от най-важните взаимосвързани черти на личността на Ползунов - висока гражданска отговорност, загриженост за „увеличаване на ползите в Отечеството“ и произтичащото от това желание с помощта на изобретението и дизайна да се издигнат основните технологични процеси в минното дело и металургичното производство на ново ниво. Какви са научните и инженерни заслуги на руския майстор, поставили името му сред най-известните и почитани имена в руската история? За да отговорим, е необходимо да се обърнем към състоянието на минното производство, което се развива в средата на 18 век.

Традиционният руски минен бизнес достига много висока степен на развитие през първата половина на 18 век. Центърът на минното производство стана Урал, където И. И. прекара детството и младостта си. Ползунов. След като влезе в обучение при ръководителя на Екатерининския завод, той успя да се запознае изчерпателно с технологичните процеси и производственото оборудване. Енергийната база на централата се състоеше от 50 водни колела, чиято работа беше осигурена от язовир, издигнат през река Исет. Основните работни инсталации бяха мехове. Освен мехове в работилниците имало различни чукове и мелници. Най-важната производствена задача беше да се осигури, първо, непрекъснато и, второ, възвратно-постъпателно движение на възлите. Освен това естеството на технологичните процеси изискваше задействането на няколко агрегата от един двигател. Основният проблем обаче беше друг.

Хидроенергия от 18 век. имаше един сериозен недостатък: привързваше растението към определено географско местоположение. Мястото трябваше да има водоизточник с достатъчен отток и терен, които да позволяват изграждането на язовир. Освен това производството се нуждаеше от гориво и суровини, което беше руда. Тъй като наличието на всички фактори в една точка беше рядко явление, развитието на производството се определяше от едно, но необходимо условие: наличието на водноенергиен източник.

Обикновено рудата или горивото, а често и двете, се транспортират до завода с неефективни превозни средства, теглени от коне. С развитието на производството се увеличиха разходите за добив и транспорт на гориво и суровини. По този начин възникнаха фактори, които възпрепятстваха индустриалното развитие и в резултат на това се формира обективна необходимост от качествено нов източник на енергия, който да не зависи от местните условия и да се използва навсякъде, включително в мини за въглища и руди.

Ползунов разбра, че създаването на универсален в техническо приложение и независим от мястото на експлоатация двигател е въпрос на утрешния ден. И въпреки това, осъзнавайки уникалността на проблема, той се впускаше все по-дълбоко в него. Това се обяснява с две точки. Първо, Ползунов видя универсален в техническото приложение топлинен двигател като еквивалент на водно колело (неговите предшественици, като правило, решаваха проблема с универсалността с помощта на водно колело). Второ, тъй като минните и металургичните предприятия са предимно държавна собственост, Ползунов разчита на замяната на водното колело с парни машини в цялата страна, което ще доведе до спестяване на държавни разходи. С други думи, той е първият, който поставя проблема за универсалния двигател - средство за универсален преход от хидроенергетика към топлотехника - като проблем от национално значение и мащаб.

Парната машина на Ползунов

През април 1763 г. I.I. Ползунов предаде на ръководителя на Коливано-Воскресенските фабрики А.И. Порошин меморандум и дизайн на противопожарна машина, приложен към него. При разработването на проекта той взе предвид опита на чуждестранни изобретатели. За задвижване на мехове (Ползунов имаше същата задача), те разработиха парно-хидравлична инсталация, която съчетава периодичен воден асансьор с пара и водно колело, което непрекъснато предава работата на потребителя. Работата чрез коляновия механизъм и балансира се предава с помощта на пръти към „сухите валове“ и от тях към вентилаторите.

Възниква въпросът: необходимо ли е непрекъснато въртене на колелото? Не, не е необходимо, тъй като директно от вала на колелото въртеливото движение на коляновия механизъм се преобразува в възвратно-постъпателното движение на балансира. Следователно Ползунов беше изправен пред задачата да създаде двигател, който да осигури непрекъснато люлеене на вала. Проблемът беше решен чрез сумирана работа на два цилиндъра на общ вал.

Според проекта на Ползунов бутало под въздействието на атмосферно налягане дава механична работа на вала и в същото време повдига друго бутало. Когато второто бутало беше спуснато, се получи обратно разпределение на работата. Валът, който получава работа непрекъснато от два цилиндъра и извършва люлеещи се движения, предава работата към вентилаторите чрез задвижваща система. Изоставянето на Ползунов от колелото значително опрости дизайна на двигателя и повече от удвои неговата ефективност.

Рецензент на проекта на Ползунов беше президентът на Berg College I.A. Шлатер. В „Дискусията за работната машина, проектирана от майстора на заряда Ползунов огън“, патриархът на руското монетосечене и минна наука отбеляза, че „... тази машина вече е изобретена от началото на този век от г-н Саверн и това. .. той, майсторът на заряда, успя да преработи и изобрази тази машина с такава хитрост, достойна за похвала, че това негово изобретение трябва да бъде почитано като ново изобретение.

Така, след като като цяло похвали проекта, I.A. Шлатер предложи обаче да се приложи комбиниран вариант: използване на парни помпи за повдигане на водата и насочването й през улуци към водни колела, които чрез задвижващи механизми ще предават движението на вентилаторите. Позицията на мастития учен може да бъде напълно обяснима. От една страна е авторитетът на европейската наука и инженерство, а от друга – смелият проект на самотен изобретател от далечен Сибир. Ползунов не прие препоръките на Шлатер и разработи втори проект, който беше малко по-различен по дизайн и предвиждаше увеличаване на размера и мощността на машината.

При изготвянето на проекти Ползунов обърна изключително внимание на тяхната научна и техническа обосновка. „Действието на пожарните машини“, отбеляза той, „трябва да бъде потвърдено и доказано повече чрез бележки и опит, отколкото в механични тежести, и в фигури чрез геометрични аргументи... защото теорията, и особено във въздушните и огнените въпроси, е много по-слаба отколкото практиката, защото силата на въздушното знание все още не е намерена далеч и освен това все още е затворено от голяма тъмнина.

Разбирането на Ползунов за важността на теоретичните познания при конструирането на парна машина е отражение на неговата изключителна страст към образованието и науката. „И аз желая учител, който да е достатъчно силен, за да преподава тези науки“, пише Ползунов през 1750 г., „така че аз, за ​​другите длъжности, които са ми назначени, в познаването на тези науки, да не мога да се обидя срещу моите братя. ”

Въпреки че Ползунов идва от обикновените хора (роден през 1728 г. в семейството на войник), той все пак е назначен да учи от ранна детска възраст. Първо завършва словесното училище, а след това, въз основа на представянето си, се прехвърля в училището по аритметика. Впоследствие преминава добро индустриално обучение във фабрики, мини и мини.

Но основният източник на знания в юношеството и зрелостта беше самообразованието. Той изучава произведенията на Белидор, Леуполд, Тривалд и Шлатер, публикувани по това време, които съдържат информация за различни парни инсталации. Комбинацията от добра теоретична подготовка и богат производствен опит предопредели успешния изход не само на разработката, но и на реализацията на проекта.

Изграждането на парната машина започва през пролетта на 1764 г., а през декември 1765 г. инсталацията успешно преминава пробни тестове. През лятото на 1766 г., след редица подобрения, машината е пусната в експлоатация. Ползунов обаче не беше предопределен да види любимото си дете на работа. От прекомерно пренапрежение, умора и загуба на сила, той се разболя от преходна консумация и, както пише докторът J. Keesing,
„...този 16 май следобед в 6 часа... по Божията воля ще умра.“ Машината работи повече от месец, по-точно 43 дни, след което започват да се появяват повреди в котела, поради което е спрян. Впоследствие инсталацията никога не е била ремонтирана или променяна и не е въведена в експлоатация.

Двигателят на Ползунов задвижваше машини, които непрекъснато консумираха енергия. В резултат на това основният проблем с непрекъснатата работа на двигателя беше решен. Машината дава възможност да се избере посоката на движение на пистолета, да се променя обхватът и силата чрез избор на диаметрите на предавателните шайби. Широките възможности за монтаж напълно решиха производствените проблеми на уралската и сибирската промишленост. По този начин двигателят на Ползунов несъмнено беше универсален, но тази универсалност имаше териториална и държавна специфика. Невъзможно е да се говори за универсалността на инсталацията, когато се разглежда например проблемът за задвижване на тъкачни машини с въртеливо движение. Като част от този проблем, концепцията за универсалност по-късно е разширена от Д. Уат.

Верен слуга на руския престол

През краткия си и труден живот Ползунов направи много. И в службата си той постигна чест и признание, а в създаването на парна машина доведе всичко до логичния си край. Разбира се, това беше значително улеснено от природния талант и изключителното усърдие в работата и придобиването на знания. Но успехът на Ползунов беше улеснен и от добрата воля и участието на всички, които срещна в службата и изобретенията.

Всички проявиха интерес към създаването на парна инсталация - от служителите на офиса на фабриките Коливан-Воскресенски до императрица Екатерина II. Вниманието на Нейно Величество към идеята на Ползунов допринесе за благосклонността и конкретната помощ, предоставена на сибирския самород от кабинета, колежа Берг и Академията на науките.

Въз основа на положителното заключение на И.А. Шлатер по проекта за „огнедействаща машина“ и лично участие в разрешаването на въпроса за Екатерина II през ноември 1763 г. Кабинетът издаде указ за повишаване на Ползунов в „механик с ранг и заплата на инженерен капитан-лейтенант“. Най-ценната част от указа беше препоръката „... ако не е необходимо във фабриките, тогава го изпратете тук (т.е. в Санкт Петербург. - В.Г.), така че за да придобие големи умения в механиката тук, в Академията на науките за две или три години, с големи инструкции, той трябва да бъде усърден и да използва своите таланти и способности с най-добър успех в полза на фабриката. Оценявайки високо Ползунов, офисът на Коливан-Воскресенския минен район направи всичко възможно, за да не изостави изобретателя и да реализира проекта, който той предложи.

Една от причините за такава активна подкрепа за сибирския занаятчия беше „ревността за безграничното благо на Отечеството и просперитета на руския православен народ“. Така в официалния обосноваващ доклад, изпратен от ръководителя на канцлерството в Санкт Петербург до най-високото име, се казва, че парната машина „... в много заводи, фабрики и манифактури в Русия може да се управлява със значителна полза и могат да бъдат избегнати в сравнение със сегашните значителни разходи, а именно сгради чрез голямо количество язовири по реките и съхранението им от пробив и други значителни опасности.

Но не само загрижеността за общественото благо доминираше в умовете и сърцата на онези, които допринесоха за изграждането на инсталацията. Имаше и материални съображения. И те определиха на първо място действията на не кой да е, а... първият човек на Руската империя - всемогъщата, августейша, блестяща Фелица. Въпросът беше следният.

Историята на Коливано-Воскресенските фабрики датира от 1727 г., когато Акинфий Демидов открива първото коливановско производство в Алтай. Тринадесет години по-късно започва изграждането на завода в Барнаул. Интензивното промишлено развитие се обяснява с наличието на богати находища на сребърни руди на територията на фабриките. След като инспектира рудните находища, управителят на държавните уралски заводи, известният държавник и историк В.В. Татишчев, отписва всички дела на Демидов в полза на хазната. Но изминаха десет години и последва най-висшият указ за прехвърлянето, вече завинаги, на коливанските фабрики в личната собственост на императорския двор със заповед „да се получи възможно най-много сребърна руда“.

Екатерина II, след като се възкачи на руския престол през 1762 г., стана едноличен собственик на фабриките. И след като прекара само една година на трона, тя несъмнено почувства голяма нужда да попълни средствата си със злато и сребро. Тук се крие причината за нейната активна подкрепа на Ползунов през 1763 г. Тя се нуждаеше от талантливи, активни и най-важното отдадени хора както в Русия като цяло, така и в нейното сибирско минно имение. Императрицата прояви най-голяма благосклонност към сибирския занаятчия, като по този начин получи в негово лице верен слуга на трона.

Говорейки за гражданската отговорност на Ползунов и неговата преданост към Отечеството, е уместно да дадем един пример. През зимата на 1760 г. Ползунов ръководи рафтинга на руда, добивана в района на Красноярския кей. Самият той разказа най-хубавата история за случилото се там: „Домът на правителството... по неизвестна причина се запали отвътре по време на дълбок сън. И щом черната хижа със сенките отвътре прегърна пламъците в горната стая... огънят се появи, тогава, събуждайки се от сън, набързо грабвайки държавните дела и скачайки от прозореца с книги... така държавната хазна, заедно с делата, остана без никакви щети или отпадъци ... изхарчих всичко мое.

Ползунов и Ват

Неволно възниква сравнение с начина на действие на английските създатели на парни машини и като цяло със социалната и индустриална ситуация, съществувала по това време на островите на Мъгливия Албион. Изключителна секретност, патентна мания, подозрение един към друг, просто заимстване на идеи, а понякога и директна кражба, съдебни спорове. Какъв ярък контраст в сравнение с тази атмосфера на придобивка и печалба изглежда аскетизмът на сибирския занаятчия, който буквално и преносен смисъл седеше върху баснословни запаси от сребро. Ползунов издържа семейството си (майка, съпруга, две малки деца), годишната му заплата беше само 84 рубли и в същото време се интересуваше изключително от това как „да постигне слава на Отечеството с голямо благородно усърдие“, не се оплакваше - той работил, работил, работил, на работа и изгорял, преди да навърши четиридесет години. Ето я - руската природа!

Като направим паралел с Англия, нека сравним условията, в които са работили Ползунов и Уат, създателят на универсалната парна машина. Но тези условия бяха различни - тези на Ползунов бяха многократно по-трудни. И най-голямата трудност беше липсата на научна и инженерна среда, така необходима за всеки дизайнер. Условията за изобретателска дейност, изследователската атмосфера и самата среда в университета в Глазгоу, където Уат е работил, и във фабриките в Коливано-Воскресенск са напълно различни. В Барнаул нямаше професори около успешния, търговски настроен английски изобретател; единственият източник на знания за Ползунов бяха научните писания; Само веднъж сибирският гений има възможност да посети Петербургската академия на науките, но не успява да се възползва от нея.

И все пак Ползунов създаде парна машина много по-рано от Уат. Не е той виновен, че толкова важна материя не беше развита: неговият феномен е просто класически пример за изпреварване на времето и събитията. В Русия индустриално-техническата ситуация все още не е узряла, което би предопределило необходимостта от преход към нова база за производство на енергия. Хидроенергията на водното колело все още осигуряваше стабилната работа и разширяването на минните и металургичните предприятия. Ползунов проницателно погледна в бъдещето и реши най-важния научен и производствен проблем на утрешния ден.

Руският изобретател придоби известност с факта, че е разработил компетентен и проверен проект. Ползунов може да се постави наравно с други руски учени и изобретатели, които са се прославили с плодотворни идеи, които обаче не са били реализирани приживе на техните автори. Сред тях: идеите на междупланетната ракета K.E. Циолковски, четиритактов двигател Beau de Roche, едноарков мост I.P. Кулибин, ракетен кораб Н.И. Кибалчич, балон Д.И. Менделеев. Фактът на практическото изпълнение на проекта само увеличава значимостта на изобретението на I.I. Ползунов.

Русия винаги е привличала чуждестранни изследователи. Един от тях е Е. Лаксман, който изследва недрата, флората и фауната на страната и прави редица важни открития. В резултат на това през 1770 г. той е удостоен със званието академик на Петербургската академия на науките. По време на научните си изследвания Лаксман посети Барнаул, където се срещна с Ползунов и внимателно проучи строящата се парна централа. Той пише за впечатленията си в писмо от 11 февруари 1765 г.: „Най-добре познавам минния механик Иван Ползунов, човек, който носи чест на отечеството си. Сега той изгражда огнена машина... това ще задвижва мехове или цилиндри в топилни пещи чрез огън: каква полза ще дойде от това! След време в Русия... ще бъде възможно да се строят фабрики на високи планини и дори в мините..."

След Лаксман доклади за Ползунов и неговото изобретение са публикувани в книгите на академиците Палас (1773), Фалк (1785) и Херман (1797), публикувани в Санкт Петербург на немски език. Славата на Ползунов расте и се разширява, а името на съпруга, „който почита отечеството си“, завинаги влезе в историята на производителните сили на Русия.

Талантливият изобретател Иван Ползунов е роден през 1728 г. в Екатеринбург в семейството на пенсиониран военен. Започва обучението си в училището по аритметика, основано от Василий Никитич Татишчев.

След като завършва училище, през 1742 г. Ползунов е изпратен в една от уралските фабрики като чирак при майстор Никита Бахорев.

След обучението, на 20-годишна възраст, той е прехвърлен в Коливано-Воскресенските фабрики на Алтай. В тези фабрики са добивани благородни метали за държавната хазна. Отговорността на Ползунов беше да изготвя отчети за хода на производството.

През цялото време Ползунов се занимаваше активно със самообразование, изучавайки книги по металургия и минералогия. В резултат на това Иван Иванович стана един от най-технически компетентните специалисти в завода. Важна задача за него беше да улесни труда на трудещите се. Имаше много остроумни и интересни проекти, но всички те събираха прах в архивите.

Михаил Василиевич Ломоносов беше голям авторитет в науката за Иван Иванович. Ползунов подробно изучава трудовете му в областта на химията, физиката, минното дело и топенето на руди. Трудовете на руския учен И. А. Шлатер не остават незабелязани от него: те описват английски и унгарски парни машини, които все повече се въвеждат в европейската индустрия.

По това време руските минни процеси бяха напълно зависими от водното колело. Ползунов си постави за цел да замени водните процеси и още през 1763 г. представи на ръководството на завода проект за „огнена машина“.

Руската кола се различаваше от използваните в чужбина. Имаше два цилиндъра и можеше да доставя взрив към пещта и да изпомпва вода. В бъдеще Ползунов щеше да го подобри и планира да го използва за други нужди.

Този проект беше представен на Екатерина II. Императрицата оценява работата и със своя заповед повишава Иван Ползунов в „механик с чин и титла инженерен капитан-лейтенант“. Изобретателят получи четиристотин рубли като награда, а също така беше препоръчано да бъде изпратен да учи в Академията на науките.

През 1764 г. с одобрението на канцлерството Иван Ползунов започва производството на нова машина - 15 пъти по-мощна от предишната. На инженера са били необходими 13 месеца, за да сглоби одобрената единица. Височината му беше 18,5 метра, някои части тежаха до 2720 килограма. Беше необходимо да се създадат нови съпътстващи инструменти, включително специален струг.

Производството на нова машина изисква максимални умствени и физически усилия от конструктора и отслабва здравето му. Иван Иванович Ползунов се разболя от консумация и почина само седмица преди тестовия пуск на създадения от него агрегат.

На 7 август 1766 г. парната машина започва да работи и работи до ноември. За кратко време изобретението оправда всички надежди на своя създател. В резултат на това за кратък период на работа машината не само напълно изплати всички строителни разходи, но и донесе значителни печалби.

Въпреки това, когато котелът изгоря, беше решено колата да не се възстановява. Той беше разглобен на парчета и Иван Ползунов беше забравен за дълго време.

Днес Алтайският държавен технически университет носи неговото име, а до него е издигнат паметник на изобретателя Ползунов.

Изобретяването и популяризирането на новостите не винаги е било правилно оценявано и подкрепяно. Откритията на обикновените хора много често се забравят в килера на висшето ръководство, само защото гордостта не им позволява да признаят величието на по-низшите. Това води до бавно развитие на държавите и изтласква технологичния прогрес зад гърба на времето. Няколко поколения може да минат зад плуга и някъде ще има чертежи на трактор, който не е нужен на никого.

През 1729 г. в Екатеринбург Иван Иванович Ползунов е роден в семейството на войник от селски произход. През 1742 г. в същия град завършва Горнозаводското руско аритметично училище. Преди това учи шест години в словесно училище. Успешният ученик започва да работи като чирак под ръководството на главния механик на уралските минни заводи. Успехът в работата му позволи да привлече вниманието на ръководството и на 20-годишна възраст Иван Иванович се озова в Алтай, в известните коливано-Воскресенски мини, където добиха злато за хазната. Скоро той е преместен в медната фабрика в Барнаул.

Със своето усърдие и усърдие за знания Ползунов получава званието топилник, пазач и съставител на топилни отчети. Неговата алчност за знания го принуждава да изучава много книги по металургия. Образованието и практиката тласнаха Иван Иванович към иновации, които не само ще увеличат производителността, но и на първо място ще улеснят работата на работниците. Основната литература за него са произведенията на Ломоносов по химия, физика и топене. През 1754 г. Ползунов изобретява механизъм за дъскорезница и това изобретение бележи началото на дизайнерската му дейност.

Въртящо се водно колело предава движението през система от валове и зъбни колела към дъскорезницата. Машината дава възможност за рязане на дърва за собствени производствени нужди. Минните процеси зависят предимно от ръчния труд и силата на течащата вода. Иван Иванович се зае да създаде алтернатива на водното колело. И през 1763 г. се появява готов проект за напълно нов механичен възел, парна машина. Силовият механизъм имаше два цилиндъра в своя дизайн, за разлика от европейската едноцилиндрова машина. Първо, парният агрегат трябваше да взриви пещите за топене и да изпомпва вода.

Скоро новината за системата на парната машина достига до Екатерина II. Тя нареди изобретателят да бъде повишен в ранг и изпратен да учи в Академията на науките. Самоукият инженер получи и 400 рубли като награда. Година по-късно, през 1764 г., Ползунов започва изграждането на проектирания двигател, но с увеличени размери, за да обслужва по-голям брой топилни пещи. Изграждането на двуцилиндровия парен двигател продължи малко повече от година. Готовият двигател се издигна на 18,5 метра от земята, а големите части тежаха повече от два тона и половина. Това беше първата машина в света, която можеше да работи без допълнителна задвижваща сила. Напълно нов механизъм трябваше да послужи като пробив в механизацията на производството.

Иван Иванович не изчака пускането на колосалното си въображение. Тежката и изтощителна работа остави черна следа върху силата и здравето на изобретателя. През 1766 г. Иван Ползунов умира и двигателят му работи с прекъсвания само три месеца. „Огнената“ кола беше разглобена част по част и дизайнът беше забравен за дълги години. Изгорял бойлер стана убедителен аргумент за неподходящ ремонт. Колата не е ремонтирана. За какво? В крайна сметка има алтернатива на новостта - доброто старо водно колело.

Умният човек винаги е много полезен, когато сте наоколо. Но ако го няма, тогава глупаците вирват носове и пляскат с ръце.

„Плъзгачи“ за парна машина / парната машина на Ползунов
Как руският изобретател Иван Ползунов изпревари англичанина Уат / Made by Russians

Разбирането на широката общественост за съвременната наука и технологии често е ограничено до тесен набор от устройства, използвани в ежедневието. Именно на базата на тези идеи се изгражда мнението, че науката и технологиите в Русия са мъртви. „Руската планета“ се заема със задачата да разсее този мит. В секцията "Произведено от руснаци"говорим за съвременни разработки на руски учени и инженери, малко известни, но носещи на хората много повече ползи от нов китайски смартфон, корейска кола, американски компютър или немски хладилник. Напомняме на читателите, че през вековете руски учени, инженери и просто талантливи самоуки са направили открития и са изобретили неща, които са били много по-напред от времето си, на базата на които днес се правят модерни смартфони, автомобили, компютри и хладилници. Произведено и от руснаци: | | | // | | // | Гъмов | | | | | / | | | | / / / Първи сателит / / / | / / / / / | | / / / | / | / / / / / | / / / / / | | "Гастрономическа карта на Русия." Мордовия, и

В ресторант Ползунов в Барнаул

Технологичният прогрес е до известна степен предопределен: трудно е да си представим цивилизация, която ще отиде в космоса, без да овладее използването на електричество или без да знае какво е реактивно задвижване. Много закони на природата са формулирани почти едновременно от двама учени, живели в различни страни - нека си спомним закона на Бойл-Мариот, добре познат от училищната програма. В науката това се случва толкова често, че дори е измислен специален термин за него - „многократно откритие“. Използва се, когато говорим за открития, направени независимо и повече или по-малко едновременно.Откриването на двуцилиндровата парна машина, която обикновено се приписва на англичанина Джеймс Уат, едва ли може да се нарече многократно - дори само защото руският майстор Иван Ползунов го е създал почти двадесет години по-рано. В света обаче именно Уат се смята за пионер, а причините за това са от съвсем различно естество. Първо, неговата парна машина намери търговско приложение и беше възпроизведена първо във Великобритания, а след това в целия свят - с други думи, тя, а не „пожарната машина“ на Ползунов, стана прародител и законодател на модата в света на парата. Второ, Русия дълго време остава екзотична периферия за Европа - поради културните бариери и неразвитата руска научна журналистика по това време, светът научава за колата на Ползунов със закъснение и сега я възприема като забавно любопитство.

За да бъда напълно честен, изобретателят, който пръв накара парата да работи, не беше Джеймс Уат или дори Ползунов, а древногръцкият Херон от Александрия, който около 130 г. пр. н. е. създал така наречения еолипил - примитивна парна турбина. Парата навлезе в кухата сфера под налягане, след което механикът отвори две L-образни тръби, свързани със сферата, от които започна да излиза пара, карайки сферата да се върти с бясна скорост - съвременните инженери, които пресъздадоха еолипила, бяха убедени, че „турбината ” може да направи до 3600 оборота в минута! Въпреки това, еолипилът си остава забавна играчка - Heron, известен с много полезни изобретения, като устройства за отваряне на врати, не измисли никаква практическа употреба за него. Историята на еолипила прекрасно илюстрира как съдбата на откритието зависи от развитието на обществото - например търсенето на нов механизъм в икономиката. Това обстоятелство изигра важна роля в съдбата на колата на Ползунов.

Парната машина на Ползунов

виенско колело

Иван Иванович Ползунов е роден през 1729 г. в семейството на войник в Екатеринбург, който се оказва само с 6 години по-възрастен от блестящия си син. Екатеринбург възниква като град-фабрика: сановникът и известният историк Василий Татишчев създава тук най-голямото производство на желязо в страната. Заводът беше напреднал: по отношение на техническото оборудване нямаше равен в Европа. В рамките на няколко години Монетният двор, който предостави на държавата медни монети, и Лапидарната фабрика, чиито продукти попълниха съкровищниците на кралския двор и най-богатите благородници на Санкт Петербург, украсиха тоалетните на европейските богати, възникнаха до то.

Цар Петър, разбира се, не можеше да знае, че с указ за основаването на железарска фабрика той предопредели съдбата на един от най-талантливите изобретатели в Русия. Заводът имаше нужда от работници и Ваня, след като усвои основите на математиката в училището по аритметика, влезе там като „механичен“ ученик при майстор Никита Бахорев. Момчето се оказало дете чудо - толкова добре усвоило минната наука, че на 20-годишна възраст получило необичайно важна задача. Младият специалист е изпратен в Коливано-Воскресенските фабрики на Алтай, където добиват злато и сребро за хазната. Талантлив минен майстор получи задачата да проучи рудни находища в близост до река Чариш, за да избере място за изграждането на нови фабрики. Ползунов успешно картографира мините. Неговите мисли обаче не бяха заети с проучването на минните ресурси, а с работата на самите фабрики.

За повечето от операциите, извършвани във фабриките в онези дни, физическата сила на работниците или конете е била използвана като източник на енергия (съвременен човек, който знае, че мощността на колата му се измерва в конски сили, обикновено не мисли, че този термин започва да се използва точно в индустриалните предприятия, където измерват разходите за усилия за конкретни операции). Ползунов търсеше естествена сила, която да замени мускулите. Само вятър и вода ми идваха наум. Вятърът беше неподходящ, защото осигуряваше твърде малко енергия, която можеше да се използва полезно във фабричната работа. Бурните реки Алтай и Урал предлагаха много по-забележима сила - в много от руските фабрики водното колело служеше като източник на енергия за задвижване на меховете и чуковете, които коваха метала. Известно време Ползунов експериментира с водни двигатели - така през 1754 г. младият изобретател построява „водна дъскорезница“. Тук той не е пионер - първата такава дъскорезница в Русия е построена през 1720 г. от създателя на Вишневолоцката водна система Михаил Сердюков. Най-вероятно Ползунов го е построил според инженерните книги, които е поръчал на партиди от Санкт Петербург.

Водното колело има дълга и заслужена история: за първи път е използвано във Вавилон, а в Русия не губи популярност до революцията - през 1917 г. в Русия „работят“ 46 хиляди водни колела, чиято обща мощност е около 40% от общата мощност промишлени енергийни източници (каквото и да се каже, има за какво да благодарим на дядо Ленин с неговия лозунг за електрификацията на цялата страна). Недостатъците на това устройство обаче са очевидни още през 18 век: заводи и фабрики могат да се строят само в близост до големи реки, което налага ограничения върху мащаба на производството, освен това създава допълнителни разходи за транспортиране на материали - руда, дърва за огрев и др.

Водата обаче може да се движи не само в речното корито - с помощта на огън тя може да бъде принудена да тече през тръби с огромна сила. Мислите на Ползунов бяха заети с „огнена машина“, която можеше да замени водно колело. „С изграждането на огнена машина се спира управлението на водите и в тези случаи напълно се унищожава, като вместо бентове за подвижната основа на централата се създава така, че да може да понесе всички тежести, наложени на себе си, които обикновено се изискват за раздухване на огъня във фабриките.” и според нашата воля да коригираме каквото е необходимо” – така ще определи задачата си в “проекта”, който ще увенчае името му със слава.

Диаграма на парната помпа на Севери (вляво), 1702 г. и парно-атмосферния двигател на Нюкомен

Изграждане на колоса

Тук е необходимо уточнение - Ползунов е първият, който изобретява двуцилиндров непрекъснат парен двигател. Факт е, че просто парните машини са създадени от самото начало на 18 век и изобретението на Ползунов не е възникнало от нищото. Той, разбира се, не можеше да не знае за парната помпена система на англичанина Томас Севери, която Петър I закупи през 1717 г. за водоснабдяване на фонтаните на лятната градина. Машината на Севери беше без бутало - използвайки парна инжекция, тя движеше вода през тръби, създавайки струи. Но парно-атмосферната машина на друг англичанин (отново Томас, между другото) - Нюкомен - вече беше еднобутална. Налягането на парата в него беше ниско и можеше да работи само с помпа, но именно тя определи по-нататъшния път на развитие на парните машини. Между другото, една от машините на Нюкомен е работила в мините близо до Кьонигсберг през 1720-те години. Всички тези парни помпи, използвани главно за изпомпване на вода от мини, са описани в книги по минно дело, които са били достъпни в Русия - там са дадени техните чертежи, от които може да се разбере принципът на тяхната работа.

Именно тези разработки послужиха на Ползунов като основа за собствените му рисунки. През 1763 г. той ги представя на Коливанската възкресенска канцелария. Служителите не поемат отговорност и изпращат документите в столицата. Проектът за парната машина беше разгледан от кабинета на Нейно Величество. Ползунов имаше късмет - „проектът“ попадна в ръцете на президента на Berg College, който се занимаваше с минната индустрия, много образован човек, Иван Шлатер. Той даде най-висока оценка на изобретението на Ползунов: „това негово изобретение трябва да бъде почетено като ново изобретение“, докладвайки го на императрица Екатерина II. Резолюцията за „проекта“ беше приета година по-късно: императрицата се възхищаваше на решението, намерено от Ползунов, нареди да бъде повишен в „механик с чин и ранг инженерен капитан-лейтенант“, награден с 400 рубли и най-важното, го благослови за изграждането на машината, като нареди „да даде толкова много хора, колко работа ще му се случи“.

До пролетта на 1766 г. Иван Ползунов и четирима студенти построяват кола в завода в Барнаул в Алтай. Той имаше наистина циклопски размери - беше с височината на триетажна къща, а някои части тежаха 2,5 тона. Работеше така: водата се нагряваше в котел, занитен от метални листове, и, превръщайки се в пара, влизаше в два триметрови цилиндъра. Буталата на цилиндъра притискаха кобилиците, които бяха свързани с мехове, които раздухваха пламъците в пещите за топене на руда, както и с помпи за разпределение на вода. Наличието на две бутала направи възможно работният процес да бъде непрекъснат. Осигурено е автоматично подаване на топла вода към котела.

Но самият Ползунов никога не е виждал въображението си в действие - работейки повече от година върху чертежите, а след това върху самата машина, изобретателят подкопава здравето си и свива потреблението, за което в онези дни нямаше лек. Умира внезапно на 6 (27) май 1766 г. само на 38 години.

Парна машина от музея в Барнаул

Уат не е виновен

Колата беше пусната без Ползунов през август същата година. Работи 43 дни, ден и нощ, осигурявайки топене на метал в пещи за топене на руда. През това време той не само възвърна разходите за изграждането му - 7200 рубли, но освен това генерира 12 хиляди рубли печалба.

Преждевременната смърт на изобретателя обаче се отрази на съдбата на неговото въображение по най-нещастния начин - когато през ноември същата година се появиха течове от цилиндрите и котела на самата машина, учениците на инженера безуспешно се опитаха да поправят проблем с опаковане на буталата в брезова кора. Ако Ползунов беше жив, той, разбира се, щеше да разбере, че първата палачинка излезе на бучка и е необходимо не да се ремонтира старата, а да се изгради нова машина, чийто дизайн може да издържи на продължително нагряване. Неговите ученици нямаха неговия авторитет и не успяха да убедят ръководството на завода да построи нова парна машина. Спряният гигант престоя в завода 14 години, след което беше демонтиран и изнесен. Хората от фабриката нарекоха мястото, където стоеше „пепелта на Ползунов“.

Споровете за това кой да се счита за откривател на двуцилиндровата парна машина - Ползунов или Ват - продължават у нас от няколко десетилетия. Watt's настояват, че идеята на Ползунов, както и разработките, на които той разчита, не са универсална парна машина: първо, характеристиките на топлотехническия цикъл не позволяват да се направи по-компактен, за да се използва за по-деликатни операции, второ, второ, Ползунов, за разлика от Уат, не е разработил предавателен механизъм, който да преобразува възвратно-постъпателното движение във въртеливо движение. Излишно е да казвам, че четвъртият от моделите на Watt, патентован от него през 1782 г. и отговарящ на всички тези изисквания, наистина беше по-функционален. Тези подобрения обаче не бяха нещо сложно - ако Ползунов не беше починал толкова рано, той едва ли щеше да се спре на първоначално изобретения от него модел.

Проблемът, разбира се, не беше само това - за разлика от Великобритания, в Русия по това време културата на изобретателството беше слабо развита. Нямаше кой да продължи разработките на Ползунов. Не трябва да забравяме, че научните открития се правят от изследователи, но те стават търсени поради икономическото развитие. Индустриалният капитализъм се развива бързо в Англия и конкурентните фабрики бързо възприемат парната машина, виждайки нейните перспективи. В Русия капитализмът се развива бавно и освен това екстензивно - природните ресурси и огромната неразвита територия позволяват да не се мисли твърде много за ефективността на труда. Ето защо дори парната машина на Ват, чието копиране и производство в Русия не изисква много усилия, започва да получава признание у нас едва в средата на следващия, 19 век. Но Ползунов остава самотен талант, чието изобретение се оказва необходимо не повече от еолипила на Херон от Александрия.